## RANCANG BANGUN MESIN PENGIRIS TALAS

## [DESIGN OF TARO SLICING MACHINE]

## Oleh:
Wahyu K. Sugandi 1) , Asep Yusuf 1) , Ahmad Thoriq 1)
1) Departemen Teknik Pertanian dan Biosistem, FTIP, Universitas Padjadjaran Jl. Raya Bandung Sumedang KM 21, Jatinangor 40600 komunikasi penulis, email : sugandiwahyu@gmail.com
Naskah ini diterima pada 9 Maret 2017; revisi pada 28 Mei 2017; disetujui untuk dipublikasikan pada 16 Juni 2017

## ABSTRACT
Taro was a commodity in Sumedang backed by agro-ecosystem suitable for the development of agricultural commodities in the broad sense. One type of product diversification is the polish taro chips. To produce a quality taro  chips  with  uniform  results  requires  slicing  machine,  but  some  studies  slicing  machine  has  not  noticed aspects  of  operator  comfort.  This  research  aims  to  design  ergonomic  taro  slicing  machine.  This  study  uses engineering which perform an activity in the design that are not routine so that there is a new contribution of both process and forms. Taro slicing machine design results length 1475 mm, high 750 mm and wide 800 mm consist of slicer blade, the operator's seat, outputs results slice, slicer knife shaft disc, the electric motor, belt and pulley transmission. Based on test results slicing machine taro theoretical capacity is 47 kg / hour and the actual capacity of 38 kg / h so that the resulting slicing efficiency by 81%. Slicing machine slices of taro produce quality in good condition by 80%, and power required for the slicing is 530 watts.
Keywords: taro sumedang, slicing machine, taro chips

## ABSTRAK
Talas merupakan komoditi unggulan di Kabupaten Sumedang yang didukung oleh agroekosistem yang cocok untuk pengembangan komoditas pertanian dalam arti luas. Salah satu jenis diversifikasi produk talas adalah keripik talas. Untuk menghasilkan keripik talas yang berkualitas dengan hasil yang seragam membutuhkan mesin  pengiris  namun  beberapa  hasil  penelitian  mesin  pengiris  belum  memperhatikan  aspek  kenyamanan dari  operator.  Penelitian  ini  bertujuan  melakukan  rancang  bangun  mesin  pengiris  talas  yang  ergonomi. Penelitian ini menggunakan metode rekayasa yaitu melakukan suatu kegiatan perancangan yang tidak rutin sehingga  terdapat  suatu  kontribusi  yang  baru  baik  dalam  proses  maupun  bentuk.  Berdasarkan  hasil penelitian menunjukkan bahwa Mesin Pengiris Talas dengan dimensi panjang 1475 mm, Tinggi 750 mm dan Lebar 800 mm  terdiri atas pisau pengiris, kursi operator, poros piringan pisau pengiris,motor listrik, transmisi belt dan pulley. Berdasarkan hasil perhitungan kapasitas teoritis mesin pengiris talas adalah 47 kg/jam dan kapasitas  aktual  sebesar  38  kg/jam  sehingga  efesiensi  pengirisan  dihasilkan  sebesar  81  %.  Mesin  pengiris talas menghasilkan kualitas irisan talas dalam kondisi baik sebesar 80%, dan daya yang dibutuhkan untuk pengirisan adalah 530 watt.
Kata Kunci: talas sumedang, mesin pengiris, keripik talas

## I. PENDAHULUAN
Talas  merupakan  tanaman  pangan,  yang dapat dijumpai hampir di seluruh Indonesia. Pemanenan  umbi  talas  dilakukan  setelah tanaman berumur 7 – 9 bulan yang ditandai dengan  mengeringnya  daun.  Umbi  talas merupakan  bahan  pangan  yang  memiliki nilai  gizi  yang  cukup  baik.    Komponen makronutrien dan mikronutrien yang terkandung  di  dalam  umbi  talas  meliputi protein,  karbohidrat,  lemak,  serat  kasar, fosfor,  kalsium,  besi,  tiamin,  riboflavin, niasin,  dan  vitamin  C.  Komposisi  kimia tersebut bervariasi tergantung pada beberapa  faktor, seperti  jenis  varietas,  usia, dan  tingkat  kematangan  dari  umbi.  Faktor iklim  dan  kesuburan  tanah  juga  turut berperan  terhadap  perbedaan  komposisi kimia  dari  umbi  talas.  Nilai  lebih  dari  umbi talas  adalah  kemudahan  patinya  untuk dicerna.  Hal  ini  disebabkan  oleh  ukuran granula patinya yang cukup kecil dan patinya mengandung  amilosa  dalam  jumlah  yang cukup banyak (20-25%). Selain itu, talas juga bebas dari gluten, maka pangan olahan dari talas  dapat  digunakan  untuk  diet  individu yang  memiliki  alergi  terhadap  gluten (Koswara, 2013).
Salah  satu  potensi  besar  dan  variatif  di Kabupaten  Sumedang  yang  didukung  oleh kondisi  agroekosistem  yang  cocok  untuk pengembangan  komoditas  pertanian  dalam arti  luas  adalah  talas  semir  (Bappeda Sumedang, 2005). Umbi talas Semir berasal dari Sumedang memiliki kulit umbi berwarna  kecoklatan  dengan  warna  daging umbi  putih  dan  memiliki  umbi  dengan bentuk  halter.  Umbi  talas  Semir  memiliki ukuran umbi dengan panjang 8-12 cm. Talas semir  memiliki  rendemen  umbi  kupas terhadap  berat  umbi  sebesar  75,43%. Rendemen tersebut paling besar dibandingkan  rendemen  dari  jenis  talas lainnya  seperti  talas  hijau  (Bogor)  sebesar 73,01%,  talas  beneng  (Pandeglang)  73,29% dan  talas  mentega  (Sukabumi)  59,41% (Apriani, Setyadjit. dan Aprah,  2011). Umbi talas dapat dimanfaatkan menjadi beberapa makanan untuk meningkatkan nilai ekonomi produk  salah  satunya  adalah  keripik  talas. Untuk  menghasilkan  keripik  talas  yang
berkualitas  dengan  hasil  yang  seragam membutuhkan  mesin  pengiris.  Menurut Gasni  (2007)  pengirisan  secara  manual memiliki  kapasitas  78  kg/jam  sedangkan menggunakan  mesin  pemotong  umbi  talas dengan  mekanisme  engkol  luncur  pada putaran motor silinder pisau 213 rpm adalah 183  kg/jam.  Menurut  Sholeh,  Pratama  dan Afair  (2012)  mesin  pengiris  umbi  tipe horizontal  yang  digerakkkan  dengan  motor listrik  0,5  HP  pada  putaran  piringan  pisau 473  rpm  menghasilkan  irisan  dengan ketebalan 1 mm sebanyak 147 kg/jam. Umbi –  umbian  yang  dapat  dipotong  memiliki diameter maksimal 75 mm akan menghasilkan  irisan  dengan  kualitas  baik sebanyak  66,97%.  Salah  satu  syarat  dalam pembuatan keripik talas tentunya diperlukan  suatu  penelitian  berkenaan dengan teknologi mesin pengiris talas.

## II. BAHAN DAN METODE

## 2.1 Waktu dan Tempat
Penelitian ini dilaksanakan pada bulan April 2016  sampai  dengan  November  2016. Penelitian  ini  bertempat  di  Laboratorium Alat dan Mesin Pertanian Fakultas Teknologi Industri  Pertanian,  Universitas  Padjadjaran, Jatinangor.

## 2.2 Prosedur Penelitian
Penelitian ini menggunakan metode rekayasa  (engineering)  yaitu  melakukan suatu  kegiatan  perancangan  (design)  yang tidak rutin sehingga terdapat suatu kontribusi  yang  baru  baik  dalam  proses maupun bentuk seperti yang disajikan pada Gambar 1.
2.3 Pendekatan Desain / Kriteria Rancangan
Mengingat  tingginya  kebutuhan  konsumen akan  permintaan  keripik  talas  maka  perlu dirancang mesin pengiris talas berkapasitas 50  kg/jam.  Adapun  dasar  rancangan prototipe  mesin  pengiris  talas  ini  adalah sebagai berikut:
1. Kapasitas mesin pengiris yang direncanakan adalah 50 kg/jam.
2. Mekanisme pengirisan talas menggunakan penggerak motor listrik 1 HP  sehingga  menghasilkan  irisan  talas sesuai kebutuhan konsumen. 3. Mesin  yang  dirancang  mudah  di bongkar  pasang  untuk  kepentingan perawatan.
4. Mekanisme  pengirisan    menggunakan pisau  pengiris  yang  berputar  secara radial.
5. Jumlah pisau pengiris sebanyak 3 buah yang melekat pada piringan pengiris.
Gambar 1. Prosedur Penelitian
Mulai Analisis sistem kerja mesin pengiris talas Blue Print Gambar T eknik Observasi permasalahan yang ada di pengrajin keripik talas Analisi teknik yang meliputi racangan fungsional dan rancangan struktural mesin pengiris talas Pengukuran tingkat kenyamanan pada saat pengoperasian Mesin Pengukuran kapasitas Mesin Pengiris Talas Pengolahan data Selesai Analisis tingkat keseragaman hasil pengiris talas Pembuatan prototype mesin pengiris talas Tidak Ya Pengukuran daya  Mesin Pengiris T alas Uji Kinerja Mesin Uji Fungsional

## 2.4 Desain Fungsional
Fungsi  utama  dari  mesin  pengiris  talas  ini adalah membuat talas menjadi bentuk irisan melintang  (bulat).  Untuk  memenuhi  fungsi utama  maka  diperlukan  fungsi  penunjang yaitu pisau pengiris, dudukan pisau, rangka pisau  dan  rangka  bodi  mesin  dan  tempat duduk  operator  yang  dirancang  secara khusus  dengan  mempertimbangkan  faktor ergonomi dan anthopometrik (Gambar 2).

## 2.5 Desain Struktural
Desain  struktural  pada  penelitian  ini meliputi perhitungan – perhitungan analisis teknik yang meliputi kapasitas mesin, desain
mesin pengiris, desain pisau pengiris, desain dudukan  pisau,  desai  rangka  bodi,  desain sistem  transmisi  dan  desain  tempat  duduk untuk operator. Setelah dihitung selanjutnya adalah  penempatan  tata  letak  komponen utama yang semuanya itu dituangkan dalam gambar  teknik  agar  pada  saat  pembuatan mesin  sesuai  dengan  hasil  rancangan  yang diinginkan.  Langkah  berikutnya  adalah  uji fungsional untuk memastikan mesin tersebut  berjalan  dengan  baik.  Uji  kinerja mesin  dilakukan  setelah  uji  fungsional dianggap  sesuai  dengan  hasil  rancangan yang  meliputi,  kapasitas  mesin,  daya  daya mesin, dan uji performansi.

## 2.6. Analisis Teknik Pengiris Talas

## Analisis Kekuatan Rangka
Rangka  berfungsi  sebagai  penahan  beban yang  berada  di  atasnya  dimana  rangka tersebut  akan  mengalami  defleksi  dan lengkungan  sebagai  akibat  dari  beban  yang ditopangnya. Analisis rangka dihitung berdasarkan lendutan dan beban kritis yang diizinkan.  Beban  yang  dapat  ditopang  oleh baris  menggunakan  persamaan  (Singer, Andrew, P. and Darwin, S, 1995).
δ = EI PL
48 3 ...............................(1)
Dimana, δ =  Lendutan  yang  diizinkan  (mm), P = Beban yang bekerja pada rangka (kg), L= Panjang  kolom  baris  (mm), E =  Modulus elastisitas  rangka  (kg/mm 2 ), I =  Momen inersia rangka (mm 4 ).
Kemudian lendutan yang terjadi akibat dari beban yang ditopang oleh rangka dibandingkan dengan lendutan izin yaitu:
Gambar 2. Desain Fungsional Mengiris Talas sesuai dengan ukuran yang diinginkan Mendorong talas menuju mesin pengiris Menjalankan Mesin Pengiris Talas
Menyipan talas didalam hoper Mengarahkan talas pada menuju pisau pengiris
δ izin = 1 300 1 L .............................(2)

## Analisis Kekuatan Las
Pengelasan  adalah  metode pengikat logam dengan leburan. Terdapat dua tipe utama las yaitu las temu dan las sudut. Kekuatan las ini dapat menopang beban rangka jika kekuatan las temu lebih besar dari gaya yang bekerja pada rangka ((Singer, 1995) atau,
F ≤ τ x t x l ............................(3)
Dimana, F =  Gaya  yang  bekerja  pada  rangka (N), τ =  Tegangan  izin  (N/m 2 ), t =  Tebal bidang las (m), l = Panjang bidang las (m).

## Kapasitas Teoritis Pengirisan
Kapasitas  teoritis  pengirisan  merupakan kemampuan  mesin  untuk  mengiris  bahan per satuan waktu yang diketahui berdasarkan perhitungan. Kapasitas teoritis dihitung  dengan  menggunakan  persamaan (Srivastava, :
ṁ =
………................(4)
Dimana,  ṁ f =  kapasitas  teoritis  (kg/s),  ρ= densitas  bahan  (kg/m 3 ),  A t =  luas  area pengirisan  (cm 2 ),L c =  panjang  potongan teoritis (mm), λ k = banyaknya pisau pengiris, n c = kecepatan putar piringan pengiris (rpm).

## 2.7. Uji Kinerja

## Kapasitas  Aktual Pengirisan
Kapasitas  aktual  merupakan  kemampuan yang dimiliki suatu mesin untuk melakukan pengirisan  talas  dalam  selang  waktu tertentu. Perhitungan kapasitas aktual dapat ditulis  dengan  Persamaan  sebagai  berikut (SNI 7580:2010) :
K a = ............................(5)
Dimana,  K a =  Kapasitas  pengirisan  aktual (kg/jam),  W p =  Berat  total  talas  yang  keluar dari  mesin  pengiris(kg),  t=  Waktu  yang dibutuhkan untuk pengirisan  (jam).

## Efisiensi Pengirisan
Efisiensi adalah perbandingan antara kapasitas  aktual  dengan  kapasitas  teoritis. Efisiensi  pengirisan  dapat  dihitung  dengan menggunakan Persamaan:
= 100 % ..........................(6)
Dimana,  E f =  Efesiensi  mesin  (%),  K a = Kapasitas  pengirisan  aktual  (kg/jam),  K t = Kapasitas pengirisan teoritis (kg/jam).

## Kebutuhan Daya Pengirisan
Kebutuhan  daya  mesin  pada  saat  mesin pengiris  talas  dioperasikan  harus  diketahui sebagai perbandingan dengan hasil perhitungan  dengan  data  yang  sebenarnya pada mesin, kebutuhan daya tersebut dapat diukur  dengan  menggunakan  clamp  meter. Kebutuhan  daya  silinder  pengirisan  agar dapat  mengiris  talas    dengan  baik  dapat didekati dengan persamaan :
= . . ………………(7)
Dimana, P =  daya  pengirisan  (N.m/detik) atau  Watt, T =  torsi  pengirisan  (N.m), n = kecepatan putar (putaran/menit)

## Indeks Performansi
Indeks  performansi  mesin  pengiris  talas ialah  perbandingan  antara  jumlah    hasil irisan  talas  yang  utuh  (tidak  rusak)  dengan total keseluruhan seperti pada persamaan
% 100 x Pt Pu PI = .............................(8)
Dimana, PI =  Indeks  Performansi  %, Pu = Jumlah irisan yang utuh (unit), Pt =  Jumlah irisan total keseluruhan (unit).

## III. HASIL DAN PEMBAHASAN
Mesin Pengiris talas dipabrikasi ketika gambar  desain  dan  perhitungan  analisis teknik telah dibuat. Setiap komponen dirakit dan disusun sesuai gambar desain yang telah dibuat untuk pembuatan rangka.
Berdasarkan  hasil  perhitungan  dengan
persamaan  1)  diperoleh  beben  yang ditopang  oleh  rangga  adalah  420  N  dengan nilai lendutan 0,0933 mm sehingga menggunaksn  besi  siku  3x3  cm  dengan pertimbangan  agar  dapat  menahan  beban pada  saat  pengirisan.  Untuk  pembuatan rangka  dibuat  khusus  agar  bisa  menopang piringan  pengiris,  motor  listrik  dan  tempat untuk  duduk  operator.  Khusus  untuk  pisau pengiris  menggunakan stainlessteel karena faktor  keamanan  pangan  ( food  grade ).
Penggerak mula dari alat tersebut digunakan motor listrik. Adapun hasil rancangan mesin pengiris adalah sebagai berikut :

## 3.1 Rancangan Strukutural
Hasil  desain  mesin  pengiris  talas dengan  penggerak  motor  listrik  dibagi menjadi  4  bagian  yaitu    Rangka  mesin, dudukan kursi, rangka dudukan motor listrik dan  rangka  dudukan  piringan  pengiris. Setelah  rancangan  keempat  unit  alat tersebut  selesai  maka  kemudian  digabung menjadi  satu  kesatuan  mesin  dengan harapan  dapat  menghasilkan  irisan  talas sesuai ukuran yang diinginkan (Gambar 3).
Gambar 3 . Rangka mesin, dudukan kursi, dudukan motor listrik dan dudu kan piringan pengiris
Gambar 4. Unit Tranmisi dan Pisau Pengiris

## 3.2 Rancangan Unit Tranmisi dan Pisau Pengiris
Unit  Trasmisi  dan  unit  pengiris  talas merupakan  2  bagian  yang  sangat  penting untuk  proses  pengirisan.  Adapun  bahan baku  terbuat  dari  besi  dan  khusus  untuk pisau  pengiris  terbuat  dari stainless  steel adapun  posisi  operator  tepat  didepan piringan  pengiris.  seperti  yang  disajikan pada Gambar 4.

## 3.3 Proses Pengirisan Talas
Secara  struktur  mesin  pengiris  talas seperti yang disajikan pada Gambar 5.
Adapun  proses  kerja  mesin  pengiris  talas dapat dijelaskan sebagai berikut :
1. Talas  yang  sudah  dicuci  dan  dikupas disiapkan pada nampan.
2. Mesin pengiris talas dinyalakan.
3. Talas dimasukkan kedalan alat pengiris dengan posisi mendatar.
4. Hasil irisan talas kemudian ditampung dalam wadah.

## 3.4 Pabrikasi Mesin Pengiris Talas
Adapun  pembuatan  alat  pengiris  talas seperti yang terlihat  pada Gambar 6.

## 3.5 Mesin Pengiris Talas  Hasil Rancangan
Mesin  pengiris  talas  hasil  rancangan  terdiri atas  beberapa  bagian  diantaranya  pisau pengiris,  kursi  operator,  luaran  hasil  irisan,
Gambar  5. Mekanisme Mesin Pengirisan Talas
Gambar 7. Mesin Pengiris Talas
Gambar 6. Pabrikasi Mesin Pengiris Talas
poros piringan pisau pengiris, motor listrik, transmisi  belt  dan  pulley  seperti  dapat dilihat pada Gambar 7.

## 3.6 Uji Kinerja Mesin Pengiris Talas

## Indeks Performansi
Indeks  performansi  mesin  pengiris talas ialah perbandingan antara jumlah  hasil irisan  talas  yang  utuh  (tidak  rusak)  dengan total keseluruhan. Adapun jumlah total hasil irisan talas sebanyak 150 irisan talas, dengan jumlah  irisan  talas  yang  patah  atau  tidak sesuai ukuran sebanyak 30 irisan dan jumlah yang  utuh  sebanyak  120  irisan.    Sehingga indeks  performansi  mesin  pengiris  talas dapat dihitung dengan menggunakan persamaan :
% 100 x Pt Pu PI = % 100 150 120 x PI =
PI = 80 %
Nilai indeks performansi mesin pengirs talas yang  mencapai  80  %  menunjukkan  bahwa hasil  pengirisan  talas  mesin  tersebut  sudah cukup baik.

## Kapasitas Pengirisan
Kapasitas mesin pengiris talas menunjukkan banyaknya jumlah irisan talas yang dihasilkan  oleh  pengiris  talasa  per  satuan waktu  tertentu.  Kapasitas  pengirisan  talas terbagi  menjadi  dua  yaitu  kapasitas  teoritis pengirisan  dan  kapasitas  aktual  pengirisan. Perbedaan antara kapasitas teoritis
pengirisan dengan kapasitas aktual pengirisan  terletak  pada  waktu  yang digunakan untuk satu kali pengirisan.
Berdasarkan  hasil  perihtungan  dengan persamaan  4)    diperoleh  Kapasitas  teoritis (Kt)  47  kg/jam  dengan  putaran  240  rpm. Sedangkan kapasitas
aktual (Ka) berdasarkan  hasil  pengukuran  adalah  38 kg/jam.

## Efisiensi Pengirisan
Efisiensi  pengirisan  adalah  perbandingan antara  kapasitas  aktual  pengirisan  dengan
kapasitas  teoritis  pengirisan.  Berdasarkan hasil  perhitungan  kapasitas  aktual  dan kapasitas  teoritis  pengirisan,  maka  nilai efisiensi mesin pengiris talas dapat dihitung dengan persamaan berikut :
% 100 x Kt Ka = η % 100 47 38 x = η % 81 = η
Berdasarkan  hasil  perhitungan  diatas,  nilai efisiensi  pengirisan  mencapai      81  %.  Hal tersebut  menunjukkan  bahwa  efisiensi pengirisan  sudah  cukup  baik.  Adapun  salah satu  faktor  yang  mempengaruhi  kualitas pengirisan  tersebut  adalah  posisi  sudut potong  irisan  talas  antara  pisau  dengan piringan pisau.

## Kebutuhan Daya
Kebutuhan daya pengirisan dihitung berdasarkan beban yang terjadi pada mesin pengiris  Talas.  Hasil  perhitungan  diperoleh bahwa daya yang dibutuhkan untuk mengiris talas adalah 530 Watt.

## IV. KESIMPULAN
1. Hasil Rancang bangun diperoleh dimensi  Mesin  Pengiris  Talas  Panjang 1475  mm,  Tinggi  750  mm  dan  Lebar 800 mm
2. Kapasitas  teoritis  mesin  pengiri  talas hasil perhitungan adalah  38 kg/jam.
3. Kapasitas  aktual  mesin  pengiris  talas hasil pengujian adalah 47 kg/jam.
4. Efesiensi pengirisan  adalah 81 %.
5. Indeks  Performansi  Mesin  Pengiris Talas 80%
6. Daya  yang  dibutuhkan  untuk  mengiris talas adalah 530 watt.

## DAFTAR PUSTAKA
Apriani  Rd.R.N,  Setyadjit.,  Aprah,  M.  2011. Karakteristik  Empat  Jenis  Umbi  Talas Varian  Mentega,  Hijau,  Semir,  dan
Beneng Serta Tepung Yang Dihasilkan Dari  Keempat  Varian  Umbi  Talas. Jurnal  Ilmiah  Dan  Penelitian,  No.1 Vol.1
Retrieved from
https://jurnaldanmajalah.wordpress.
com/2011/01/04/6
Badan  Standardisasi  Nasional.  2010.  SNI 7580:2010.  Mesin  Pengiris  Umbi  - Umbian. BSN. Jakarta
Bapppeda Sumedang. 2005. RPJPD Kabupaten  Sumedang  2005  –  2025. Badan Perencanaan Daerah Kabupaten Sumedang. Gasni D. 2007. Karakteristik mesin pemotong ubi talas dengan mekanisme  engkol  peluncur.  Jurnal TeknikA 2(27) : 62 – 68. Koswara, Sutrisno. 2013. Teknologi Pengolahan  Umbi-Umbian  Bagian  1: Pengolahan Umbi Talas . Bogor:
Southeast Asian Food And Agricultural
Science And Technology (SEAFAST
Sholeh  M.,  Pratama  G.H.,  Pratama  H.Y.,  dan
Apair  R.Y.  2012.  Rancang  Bangun Prototype  Pengiris  Umbi.  Koswara,  S.
2013. Pengolahan Umbi Talas. Southeast Asian Food and Agricultural Science  and  Technology  (SEAFAST)
Centre  Research  and  Community
Service  Institution,  Bogor  Agricultural university.
Singer, F. L., Andrew, P. and Darwin, S. 1995.
Kekuatan Bahan (Teori kokoh_strenght  of  Material).  Edisi Ketiga. Erlangga. Jakarta